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Flüssigkeitserhitzer Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitserhitzer,
die einen die Verbrennungskammer umschließenden Blechmantel besitzen, der von mit
ihm verbundenen flüssigkeitsführenden Rohren umgeben und zum Schutz gegen den Angriff
der .säurehaltigen Gase mit einem Überzug von auf ihn aufgespritztem Metall versehen
ist.
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art ist das Schutzmetall nicht
unmittelbar auf den Heizkörper, sondern auf eine durch Eintauchen des Heizkörpers
in ein feuerflüssiges Zinnbad hergestellte Zwischenschicht aus Zinn aufgespritzt.
Die Anbringung einer solchen Zwischenschicht erschwert aber die Bildung der Spritzschicht,
weil sie die Oberfläche des Blechmantels glättet und die Mantelporen ausfüllt, so
daß die Spritzschicht nur schwer haftet. Außerdem ist die Haltbarkeit der Spritzschicht
abhängig von .der Wärmebeständigkeit der Zinnschicht. Schmilzt nämlich letztere
infolge zu starker Erwärmung ab, so fällt damit auch die Spritzschicht, .und der
Blechmantel des Heizkörpers ist den Brenngasen schutzlos ausgesetzt. Dies kann zwar
durch wärmeleitende Verbindung des Blechmantels mit den ihn umgebenden Rohren verhütet
werden, da infolge dieser Verbindung der ganze Mantel eine starke Kühlung erfährt.
Eine solche starke Mantelkühlung kann aber leicht zu erheblicher Schwitzwas.serbildung
führen, wodurch die Gefahr besteht, daß das meist Schwefelsäure und schweflige Säure
enthaltende Schwitzwasser das auf der Spritzschicht sich bildende Sulfat wegschwemmt
und immer wieder frische- Metallstellen für den Angriff' der im Schwitzwasser enthaltenen
Säuren freilegt.
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Um dies zu vermeiden @ und zugleich ein gutes Haften des Schutzüberzuges
auf dem Mantel sicherzustellen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Schutzüberzug
in an' sich bekannter Weise unmittelbar auf den Blechmantel aufzuspritzen und letzteren
mit- den flüssigkeitsführenden Rohren derart lose -zu verbinden, daß zwischen diesen
beiden Teilen ein zu einer Erhöhung der- Blechmanteltemperatur führender und damit
die Sch"witzwasserbildung verringernder großer Wärmeleitungswiderstand vorhanden
ist. Auf diese Weise wird ein Wärmeaustauscher geschaffen, der gegen die Angriffe
der--Heizgase und des Schwitzwassers besonders - widerstandsfähig ist. Denn durch
das unmittelbare Aufspritzen des Schutzmetalls auf den Blechmantel wird erreicht,
daß dieses Metall mit dem Mantel zusammensintert und somit einen auch bei starker
Mantelerwärmung festhaftenden Überzug bildet. Gleichzeitig wird durch -den hohen
Wärmeleitungswiderstand zwischen Mantel und flüssigkeitsführenden Rohren die Entstehung
großer Schwitzwassermengen verhütet und damit die Möglichkeit - geschaffen, daß
die erzeugten Schwitzwasserteile und das etwa entstehende Sulfat sich zwischen den
einzelnen Linsen des aufgespritzten Metalls absetzt und seinerseits als Schutz für
diese Metallinsen dient.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i den neuen Erhitzer,
zum Teil in Ansicht und zum Teil im Schnitt, Abb. 2 einen senkrechten Schnitt durch
den. in Abb. i dargestellten Wärmeaustausch-# körper und Abb. 3 einen Schnitt durch
eine besonders günstige Befestigungsvorrichtung für die flüssigkeitsführenden Rohre.
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Der dargestellte Erhitzerkörper besteht aus einer Verbrennungskammer
io und einem Rippenheizkörper ii. Auf dem Blechmantel der Verbrennungskammer io
ist eine wasserführende Rohrschlange 12 befestigt, deren oberste Windungen. aufgelötete
Heizrippen 13 tragen. Die von einem Brenner 14 emporsteigenden Verbrennungsgase
durchstreichen die Verbrennungskammer io, geben ihre Wärme über die Rippen 13 an
das in der Schlange 12 fließende Wasser ab und entweichen in einen (nicht gezeichneten)
Abzug. Die Verbrennungskammer io besteht aus einem Stahl- oder Eisenblechmantel,
auf dessen heizgasberührte Oberfläche flüssiges Metall (vorteilhaft Aluminium) aufgespritzt
ist, das mit dem Eisen zusammensintert und einen festen; temperaturbeständigen Überzug
bildet. In der gleichen Weise sind die Rippen 13 mit einem Schutzüberzug versehen.
Das aufgespritzte Metall ergibt eine rauhe Oberfläche, die sich in sehr vorteilhafter
Weise auswirkt. Schlägt sich nämlich auf -dieser Fläche Schwitzwasser nieder, das
z. B. Schwefelsäure aus den Verbrennungsgasen aufgenommen hat, dann setzt sich das
gebildete Sulfat zwischen den einzelnen Metalllinsen ab; wird dort festgehalten
und kann infolgedessen nicht fortgeschwemmt werden,. so daß die därunterliegende
Metallschicht geschützt bleibt. ' Infolgedessen überzieht sich jede einzelne Metallinse
an der betreffenden Stelle mit einem Sulfatüber zug, der fest haftenbleibt und einen
Schutzmantel gegen weitere Angriffe bildet. Die Rauhigkeit der Oberfläche hat überdies
noch den Vorteil, dag sie die Wärmeaufnahme der abgasberührten Flächen erhöht und
dadurch die Schwitzwasserbildung vermindert: Als aufzuspritzendes Metall kann man
Blei, Aluminium, Zinn, Zink, Kupfer, überhaupt alle Metalle, die einigermaßen korrosionsfest
sind, verwenden. - Ebenso können die gleichen :Metalle für den Wärmeaustauscher
selbst benützt werden. Am günstigsten haben sich jedoch Wärmeaustauscher erwiesen,
bei denen der Austauschkörper aus Stahl- oder Eisenblech und das aufgespritzte Metall
aus Aluminium besteht. Das Eisen hat den Vorteil, daß es -sehr hohe Temperaturen
auszuhalten vermag, ohne dabei durchzubrennen-oder zu verzundern; es bildet also
ein sehr festes Skelett für den Überzug. Das Aluminium hat die Eigenschaft, daß
es in aufgespritztem Zustand sehr gut auf dem Eisen haftet und ebenfalls verhältnismäßig
hohe Temperaturen aushalten kann. Der Überzug von aufgespritztem Aluminium auf Eisen
ist äußerst temperaturfest. Dies ist von besonderer Wichtigkeit, weil der neue Erhitzerkörper
stets auf hoher Temperatur gehalten werden muß, um die Entstehung allzu großer Schwitzwassermengen
zu verhüten. Zweckmäßig kommen hierbei Temperaturen von 9o bis i2o° C zur Anwendung,
da sich in diesem Fall auch die in den Verbrennungsgasen enthaltenen Dämpfe der
schwefligen Säure und Schwefelsäure nicht mehr niederzuschlagen vermögen. Ein Erhitzer
gemäß der Erfindung kann nun diese Temperaturen auch im Dauerbetrieb ohne weiteres
aushalten, ohne daß der aufgespritzte Metallüberzug angegriffen wird. Selbst bei
sehr hohen Temperaturen tritt noch kein Abtropfen .des metallischen Überzuges ein,
es findet sogar im Gegenteil bei der hohen Temperatur noch ein Einsintern der aufgespritzten
kleinsten Metallteilchen in das tragende Metall statt.
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Um nun die erwähnten hohen Temperaturen zu erhalten, ist es wichtig,
daß die Verbrennungskammer 1o durch das mit ihr verbundene flüssigkeitsführende
Rohr 12 nicht zu stark gekühlt wird. Die Rohrschlange ist daher lediglich durch
ejndge im Abstand voneinander angeordnete Schellen 15 lose an der Verbrennungskammer
befestigt, so daß ein hoher Wärmeleitungswiderstand entsteht. Ein solcher Widerstand
könnte auch .dadurch erzeugt werden, daß man das Rohr 12 nur an einigen wenigen
Stellen des Mantels io anlötet.
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In Abb. 3 ist noch eine andere Befestigungsart gezeichnet, die für
den neuen Wärmeaustauscher besonders geeignet ist. Das auf der Verbrennungskammer
io zu befestigende Rohr 12 liegt hierbei in einem muldenförmigen Träger 2o, der
mittels seitlicher Stützen so auf ,dem Blechmantel io befestigt ist, daß zwischen
Träger 2o und Kammer io ein Luftspalt bleibt, der den Wärmeleitun:gswiderstand erhöht.